Los estudiantes de secundaria siempre están sujetos a enfrentarse reacciones redox con iones, tanto en las pruebas de acceso como en el Examen Nacional de Bachillerato (Enem). Por lo tanto, equilibrar estas ecuaciones puede ser un tema muy temido.
Con el fin de facilitar la comprensión de este tema, este texto busca abordar la equilibrio de ecuaciones redox con iones con la descripción de algunos pasos para llevarlo a cabo. Para ello, debemos empezar por identificar este tipo de reacción química.
A reacciones redox con iones se identifican por la presencia de uno o más componentes con cargas (positivas o negativas), es decir, la iones (cationes o aniones), que pueden estar presentes en reactivos o productos, como en los dos ejemplos a seguir:
1er Ejemplo:Cr2O72- + Fe2+ + H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2O
2do Ejemplo:Cl2 + C + H2O → CO2 + H+ + Cl-
Para llevar a cabo el equilibrar ecuaciones de reacciones redox con iones, es fundamental seguir algunos pasos, como:
1er paso: determinar el NOX de cada uno de los átomos de los reactivos y productos de la ecuación;
2do paso: comprobar qué especies sufrieron oxidación;
3er paso: determinar la variación de la NOX la especie que ha sufrido oxidación;
4to Paso: multiplique la variación encontrada en el tercer paso por el número de átomos de la especie oxidante;
5to Paso: verifique qué especies sufrieron reducción;
6to Paso: determinar la variación de NOX de las especies que sufrieron reducción;
Séptimo paso: multiplica la variación encontrada en el tercer paso por el número de átomos de la especie que reduce;
8vo paso: use el valor encontrado en el cuarto paso como el coeficiente de la especie que reduce;
Noveno paso: utilice el valor encontrado en el séptimo paso como el coeficiente de la especie oxidante;
Décimo Paso: colocar los coeficientes en las otras especies, según el método de equilibrio de prueba. En aquellas especies donde esto no sea posible, ponga las incógnitas como coeficientes;
Paso 11: multiplicar el coeficiente de cada especie por su carga;
Paso 12: igualar la suma de las cargas de los reactivos con la de los productos para encontrar el coeficiente de una de las especies con incógnitas;
Paso 13: finalice el saldo utilizando el método de prueba.
Para facilitar la comprensión, siga el paso a paso descrito anteriormente, en el siguiente ejemplo de un ecuación redox con iones:
Ecuación iónica que muestra algunos iones y grupos de carga generales 0
1er paso: NOX de cada átomo.
NOX de los átomos presentes en la ecuación
2do paso: Especies que sufren oxidación.
Especies que sufren oxidación en la ecuación.
A medida que el NOX del yodo aumenta de -1 a 0 de reactivo a producto, es la especie la que sufre oxidación.
3er paso: Determine la variación de NOX de las especies oxidadas.
Para hacer esto, simplemente reste el NOX más alto por el NOX más bajo:
∆NOX = (0) – (-1)
∆ NOX = 0 + 1
∆ NOX = 1
Paso 4: Multiplicación de NOX por cantidad.
En este paso, multiplicamos la variación encontrada en el tercer paso por el número de átomos de la especie.
I- = ∆NOX.1
I- = 1.1
I- = 1
5to paso: Especies que sufren reducción.
Especies que sufren reducción en la ecuación
A medida que el NOX de cromo disminuye de +7 a +3 de reactivo a producto, es la especie la que sufre la reducción.
6to paso: Determine la variación de NOX de la especie reducida.
Para hacer esto, simplemente reste el NOX más alto por el NOX más bajo:
∆NOX = (+6) – (+3)
∆ NOX = +6 – 3
∆ NOX = 3
7mo paso: Multiplicación de NOX por cantidad.
En este paso, multiplicamos la variación encontrada en el sexto paso por el número de átomos de la especie.
Cr2O72- = ∆NOX.1
Cr2O72- = 3.2
Cr2O72- = 6
8vo paso: Empiece a equilibrar.
Inicio del balanceo usando el coeficiente encontrado
En este paso, iniciamos el balance colocando el coeficiente encontrado en el cuarto paso en la especie que sufrió reducción.
Noveno paso: Continúe equilibrando.
Continuación del balanceo usando el coeficiente encontrado
Paso 10: Utilice el método de prueba.
Hay 6 átomos de I en el reactivo, por lo que debemos poner el coeficiente 3 en la especie I2 del producto, porque solo contiene 2 átomos de Cl;
Como en la especie 1, Cr2O72-, hay 2 átomos de Cr, debemos poner el coeficiente 2 en la especie Cr3+ de producto.
Como tenemos oxígeno en tres especies, y en dos de ellas no hay coeficientes, para continuar el equilibrio debemos colocar incógnitas en el resto de especies:
Coeficientes después de usar el método de prueba
Paso 11: Multiplicación de cada especie por su carga.
Para hacer esto, simplemente multiplique el coeficiente de la especie por su carga, de la siguiente manera:
En los reactivos:
Cr2O72- = 1.(-2) = -2
I- = 6.(-1) = -6
H3O+ = x. (+ 1) = + x
Sobre los productos:
Cr3+ = 2.(+3) = +6
I2 = 4.0 = 0
H2O = y.0 = 0
Paso 12: Suma de cargos.
En este paso, debemos agregar las cargas de reactivos y productos encontrados en el paso 11:
Reactivos = productos
-2 + (-8) + (+ x) = +6 + 0 + 0
-2 - 6 + x = 6
-8 + x = 6
x = 6 + 8
x = 14
Paso 13: Fin del equilibrado.
Para completar el balance, debemos:
Ponga el resultado encontrado en el paso 12 en la especie H3O+;
Como ahora tenemos 42 átomos de H en el reactivo, es necesario colocar el coeficiente 21 en la especie H2El en el producto.
Ecuación de reacción iónica equilibrada
Por mí. Diogo Lopes Dias
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-com-ions.htm
